Brève présentation du processus de fabrication des raccords de tuyauterie en titane à trois voies

Pour les raccords de tuyauterie à trois voies en titane courants, leur petit diamètre et leur faible épaisseur exigent une résistance à la haute pression. Leur fabrication par moulage est non seulement complexe, mais la qualité n'est pas garantie. Si deux tubes droits sont soudés pour former la pièce, le cordon de soudure correspond à l'intersection spatiale des deux cylindres, et les opérations de découpe et de soudage sont difficiles à contrôler. De plus, la petite taille de la pièce et le soudage extérieur uniquement rendent difficile le maintien d'une bonne qualité de soudure interne. Même si le moulage et le soudage permettent d'obtenir la forme voulue, la présence inévitable de porosités et de scories rend cette méthode inadaptée aux canalisations moyennes et hautes pressions en raison des défauts de fabrication.

Les techniciens ont d'abord envisagé le forgeage ou l'extrusion radiale pour produire une ébauche en T pleine. Ils prévoyaient ensuite de percer des trous horizontalement et verticalement. Cependant, les résultats expérimentaux ont montré que la qualité des raccords de tuyauterie en titane à trois voies ne pouvait être maintenue. De plus, ce procédé présentait plusieurs inconvénients, tels qu'un grand nombre d'étapes de traitement, un besoin important en équipement et un faible taux d'utilisation des matériaux métalliques.

Finalement, il a été décidé d'utiliser soit un tube droit, soit un procédé de formage par extrusion. L'ébauche de tube droit, remplie de matériau de remplissage, a été placée dans la cavité du moule. Les moules supérieur et inférieur ont été fermés ensemble. Ensuite, à l'aide de deux barres de même diamètre (deux pièces), le tube a été poussé de part et d'autre à la même vitesse. Sous l'action de la pression aux deux extrémités, le tube en titane dans la cavité du moule a inévitablement subi une déformation plastique : soit par extrusion par gonflement, soit par extrusion radiale le long de l'orifice radial du moule.

Comme le tube est déjà rempli d'un matériau de remplissage incompressible, la déformation par refoulement est impossible. Par conséquent, le tube droit, avec le matériau de remplissage, est extrudé par l'orifice radial du moule sous la pression. Pour éviter l'éclatement du tube radial extrudé sous la pression interne du matériau de remplissage, une butée est installée dans l'orifice radial du moule, appliquant une contrainte de compression suffisante au tube radial extrudé.

Lorsque le tube extrudé atteint la dimension requise, le moule est ouvert pour extraire la pièce et le matériau de remplissage est éliminé. On obtient ainsi les raccords de tuyauterie en titane à trois voies souhaités. L'expérience a démontré que les raccords à trois voies produits par extrusion présentent une épaisseur de paroi uniforme dans les trois directions et que la déformation lors du refoulement est minime. La hauteur de la pièce extrudée est de deux à trois fois le diamètre du tube. De plus, grâce au déplacement synchrone du matériau de remplissage et du tube en titane dans la cavité du moule, la paroi interne du raccord ne présente aucune rayure mécanique et ses dimensions et sa qualité sont conformes aux plans.